연구원들은 양자 중력을 이해하는 데 있어 큰 발전을 나타내는 미세한 수준에서 중력을 측정하는 방법을 개발했습니다. 신용: SciTechDaily.com
물리학자들은 부유 자석을 사용하는 새로운 기술을 사용하여 작은 입자에 대한 약한 중력을 발견하고 양자 세계에서 중력을 성공적으로 측정하여 과학자들이 우주의 신비를 푸는 데 더 가까워졌습니다.
과학자들이 미세한 수준에서 중력을 측정하는 방법을 알아낸 후, 우주의 신비한 힘을 밝히는 데 한 걸음 더 가까워졌습니다.
전문가들은 아이작 뉴턴이 발견한 힘이 작은 양자 영역에서 어떻게 작용하는지 완전히 이해한 적이 없습니다.
아인슈타인조차도 양자 중력에 대해 의아해했고 일반 상대성 이론에서 어떤 현실적인 실험도 중력의 양자 버전을 보여줄 수 없다고 말했습니다.
양자 중력의 획기적인 발전
그러나 사우샘프턴 대학(University of Southampton)의 물리학자들은 유럽의 과학자들과 협력하여 새로운 기술을 사용하여 작은 입자에 대한 약한 인력을 탐지하는 데 성공했습니다.
그들은 이것이 양자 중력에 대한 이해하기 어려운 이론을 찾는 길을 열 수 있다고 주장합니다.
에 게시된 경험 과학의 발전 잡지에서는 양자 영역에 도전할 만큼 작은 미세한 입자의 중력을 감지하기 위해 고출력 자석을 사용했습니다.
양자 실험에 대한 예술가의 인상. 크레딧: 사우샘프턴 대학교
선구적인 중력 연구
수석 저자인 사우샘프턴 대학의 팀 폭스(Tim Fox)는 이번 연구 결과가 전문가들이 현실에서 잃어버린 퍼즐 조각을 찾는 데 도움이 될 수 있다고 말했습니다.
그는 이렇게 덧붙였습니다. “한 세기 동안 과학자들은 중력과 양자 역학이 어떻게 함께 작용하는지 이해하려고 노력했지만 실패했습니다.
“이제 우리는 지금까지 기록된 가장 작은 질량에서도 중력 신호를 측정하는 데 성공했습니다. 이는 중력이 어떻게 동시에 작용하는지 이해하는 데 한 걸음 더 가까워졌다는 의미입니다.
“여기서부터 우리는 양쪽의 양자 세계에 도달할 때까지 이 기술을 사용하여 소스의 크기를 줄이기 시작할 것입니다.
“양자 중력을 이해함으로써 우리는 우주가 어떻게 시작되었는지, 블랙홀 내부에서 무슨 일이 일어나는지, 모든 힘을 하나의 큰 이론으로 통합하는 등 우주의 미스터리 중 일부를 풀 수 있습니다.”
양자 세계의 규칙은 과학에 의해 아직 완전히 이해되지 않았지만, 미시적 수준의 입자와 힘은 보통 크기의 물체와 다르게 상호 작용하는 것으로 생각됩니다.
Southampton의 학자들은 EU Horizon Europe EIC Pathfinder(QuCoM) 보조금의 지원을 받아 네덜란드의 Leiden University와 이탈리아의 Photonics and Nanotechnology 연구소의 과학자들과 함께 실험을 수행했습니다.
그들의 연구에서는 자기장, 민감한 감지기 및 고급 진동 차단 기능을 갖춘 트랩으로 알려진 초전도 장치와 관련된 정교한 설정을 사용했습니다.
0.43mg만큼 작은 입자를 1/100도 이상의 어는 온도에서 유지하면 30암페어에 불과한 약한 당기는 힘이 측정되었습니다. 절대 영도 – 약 -273도 섭씨.
양자 연구의 지평 확장
역시 사우샘프턴 대학의 물리학 교수인 Hendrik Ulbricht는 이 결과가 더 작은 물체와 힘 사이의 미래 실험의 문을 열어준다고 말했습니다.
그는 “우리는 중력과 양자 세계에 대한 새로운 발견으로 이어질 수 있는 과학의 경계를 넓히고 있습니다.
“극저온과 장치를 사용하여 입자 진동을 분리하는 우리의 새로운 기술은 양자 중력을 측정하는 방법을 입증할 가능성이 높습니다.
“이러한 미스터리를 풀면 가장 작은 입자부터 가장 큰 우주 구조에 이르기까지 우주 구조에 대한 더 많은 비밀을 밝혀내는 데 도움이 될 것입니다.”
참고: Tim M.의 “밀리그램 단위로 들어 올려진 질량으로 중력 측정” 폭스, 데니스 J. Uitenbroek, Jimmy Plug, Noud van Halteren, Jean-Paul van Soest, Andrea Venanti, Hendrik Ulbricht 및 Tjerk H. 오스터캄프, 2024년 2월 23일, 과학의 발전.
도이: 10.1126/sciadv.adk2949
